(57)【要約】【課題】塗型に乾燥ひび割れが発生することを確実に防止するフルモールド鋳造方法を提供する。【解決手段】本発明のフルモールド鋳造方法は、溶融シリカと黒鉛と粘土とからなる耐火性骨材と、水と、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルとを含む塗型剤を消失模型１１に塗布して塗型１３を形成し、塗型１３を形成した消失模型１１を鋳物砂１６内に埋設し、溶湯１７を消失模型１１に注湯し、消失模型１１を消失させて鋳物を製造することとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融シリカと黒鉛と粘土とからなる耐火性骨材と、水と、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルとを含む塗型剤により塗型を形成することを特徴とするフルモールド鋳造方法。
【請求項２】
前記シリカゾルは、４〜１０％含むことを特徴とする請求項１に記載のフルモールド鋳造方法。
【請求項３】
前記塗型剤は、前記平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルと、平均粒子径が５０〜５００ｎｍのシリカゾルとを混合して含むことを特徴とする請求項１に記載のフルモールド鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルモールド鋳造方法に関し、特に、塗型に乾燥ひび割れが発生することを防止するフルモールド鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルモールド鋳造法は、消失模型を用いて鋳造を行うもので、プレス金型などの鋳造に使用されている。
【０００３】
図２は、従来のフルモールド鋳造法により鋳造を行うときの鋳型の断面図を示す。
【０００４】
図２に示すように、従来のフルモールド鋳造法は、発泡ポリスチレンなどの熱消失性の材料から形成した消失模型２１を製作し、消失模型２１の外面に鋳物の表面を良好にするための塗型２３を形成し、塗型２３を形成した消失模型２１を鋳物砂２６の中に埋設し、溶湯２７を鋳物砂２６に設置した湯口２８から注入して、消失模型３１を溶融、熱分解し消失させ鋳物を製造するもので、複雑な形状でも精度の高いものを得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１４０９９４号公報
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたごとく、従来のフルモールド鋳造方法は、消失模型２１を使用し、複雑な形状でも精度の高いものを製造することができるが、消失模型２１の外面に形成する塗型に乾燥ひび割れが生し、不良品が発生することもあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、塗型に乾燥ひび割れが発生することを確実に防止するフルモールド鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のフルモールド鋳造方法は、溶融シリカと黒鉛と粘土とからなる耐火性骨材と、水と、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルとを含む塗型剤により塗型を形成することとした。
【０００８】
また、前記シリカゾルは、４〜１０％含むこととした。
【０００９】
さらに、前記塗型剤は、前記平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルと、平均粒子径が５０〜５００ｎｍのシリカゾルとを混合して含むこととした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法により鋳造を行うときの鋳型の断面図を示し、図１（ａ）は、本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法で使用する塗型の一部拡大断面図を示す。
【００１２】
図１に示すように、鋳型１０は、鋳枠１４と、鋳枠１４の内部の収納された鋳物砂１６と、鋳物砂１６内に埋設された消失模型１１からなる。消失模型１１は、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）および両者の共重体などの合成樹脂発泡材から、ＮＣ加工機（図示せず）などにより製作され、外面に塗型１３が形成されている。鋳物砂１６には、湯口１８と、消失模型１１に連通する湯路１９が設けられている。塗型１３は、消失模型１１の外面に塗型剤を塗布して乾燥し形成する。
【００１３】
消失模型１１に塗布され塗型１３が形成される本発明に使用する塗型剤は、耐火性骨材と、水と、シリカゾルとを含有する。そのためこの塗型剤により形成された塗型１３は、図１（ａ）に示すように、比較的大きな耐火性骨材の粒子１２ａと、耐火性骨材の粒子の間に微小のシリカゾルの粒子１２ｂが混在するものとなる。耐火性骨材は、溶融シリカの粒子と、黒鉛の粒子と、粘土からなり、溶融シリカの粒子と、黒鉛の粒子は、平均粒子径が１〜４０μｍのものを使用する。シリカゾルは、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのものを使用し、耐火性骨材１００部に対し４〜１０部とする。水は、塗型剤の粘度が高すぎても低すぎても消失模型１１の外面に塗布し難くなるため、３０〜５０部とする。耐火性骨材に使用する粒子は、平均粒子径が０．１μｍ以下のものは入手困難であるが、シリカゾルは、平均粒子径が１００ｎｍ（０．１μｍ）以下のものも入手することができる。この塗型剤により形成する塗型１３は、乾燥ひび割れを防止し、不良品が発生しないようにすることができる。
【００１４】
鋳造を行うときには、湯口１８から溶湯１７を注湯し、注湯された溶湯１７は、湯道１９を通り、消失模型１１の下部から内部に進入し、消失模型１１を溶融し、熱分解により生じた液状物やガスなどは、塗型１３に通気性を有するため塗型１３を介して鋳物砂１６の中に放出され、消失模型１１が埋設されたところに鋳物が製造される。鋳物砂１６の中の鋳物は、鋳枠１４を解枠して取り出した後に、表面全体にショットブラストを行い付着している塗型１３や鋳物砂１６が除去される。
【００１５】
本発明に使用する塗型剤により各種条件の塗型を試作し、ルーペにより乾燥ひび割れの有無の確認を行った。
【００１６】
平均粒子径が１０ｎｍのシリカゾルを、耐火性骨材１００部に対し４部と１０部とした塗型剤を使用した試作塗型には、乾燥ひび割れは見られなかった。また、平均粒子径が３０ｎｍのシリカゾルを、耐火性骨材１００部に対し４部と１０部とした塗型剤を使用した試作塗型にも、乾燥ひび割れは見られなかった。
【００１７】
平均粒子径が５ｎｍと３５ｎｍのシリカゾルを、耐火性骨材１００部に対し４部と１０部とした塗型剤を使用した場合と、平均粒子径が１０ｎｍと３０ｎｍのシリカゾルを、耐火性骨材１００部に対し２部と１５部とした塗型剤を使用した場合には、乾燥ひび割れは見られた。
【００１８】
従って、塗型剤は、シリカゾルの平均粒子径を１０〜３０ｎｍの範囲とし、耐火性骨材１００部に対し４〜１０部とする場合には、塗型１３の乾燥ひび割れを確実に防止することができる。
【００１９】
なお、塗型剤は、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルと、平均粒子径が５０〜５００ｎｍのシリカゾルを混合して、耐火性骨材１００部に対し４〜１０部とし、塗型１３の乾燥ひび割れを防止することもでき、この場合にも上記と同様の乾燥ひび割れの有無の確認を行った。
【００２０】
以上述べたごとく、本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法は、使用する塗型１３の乾燥ひび割れを確実に防止することができる。
【００２１】
なお、本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法で使用する塗型剤は、フルモールドの鋳型に限らず、その他砂型の表面に塗型を形成する場合にも使用して同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のフルモールド鋳造方法は、溶融シリカと黒鉛と粘土とからなる耐火性骨材と、水と、平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルとを含む塗型剤により塗型を形成することとしたため、塗型の乾燥ひび割れを確実に防止することができ、不良品の低減を図ることができる。
【００２３】
また、前記シリカゾルは、４〜１０％含むこととしたため、より確実に塗型の乾燥ひび割れの発生を防ぐことができる。
【００２４】
さらに、前記塗型剤は、前記平均粒子径が１０〜３０ｎｍのシリカゾルと、平均粒子径が５０〜５００ｎｍのシリカゾルとを混合して含むこととしたため、塗型の乾燥ひび割れを確実に防止することができ、不良品の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法により鋳造を行うときの鋳型の断面図を示し、図１（ａ）は、本発明の実施の形態のフルモールド鋳造方法で使用する塗型の一部拡大断面図を示す。
【図２】従来のフルモールド鋳造法により鋳造を行うときの鋳型の断面図を示す。
【符号の説明】
１０  鋳型
１１  消失模型
１３  塗型
１４  鋳枠
１６  鋳物砂
１７  溶湯
１８  湯口
１９  湯路
【図１】
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【図２】
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